基于值与常量引用的函数重载答案

【问题标题】：Function Overloading Based on Value vs. Const Reference基于值与常量引用的函数重载
【发布时间】：2011-07-24 19:56:42
【问题描述】：

是否声明如下内容

void foo(int x)        { std::cout << "foo(int)"         << std::endl; }
void foo(const int &x) { std::cout << "foo(const int &)" << std::endl; }

有意义吗？调用者如何区分它们？我试过了

foo(9);  // Compiler complains ambiguous call.

int x = 9;
foo(x);  // Also ambiguous.

const int &y = x;
foo(y);  // Also ambiguous.

【问题讨论】：

标签： c++ pass-by-reference pass-by-value overloading

【解决方案1】：

其意图似乎是区分临时调用（即9）和“常规”参数传递。第一种情况可能允许函数实现采用优化，因为很明显参数将在之后处理（这对于整数文字绝对毫无意义，但对于用户定义的对象可能有意义）。

但是，当前的 C++ 语言标准没有提供一种专门针对参数的“左/右值”重载的方法——任何作为参数传递给函数的左值都可以隐式转换为引用，因此歧义是不可避免的。

C++11 引入了一个类似目的的新工具——使用右值引用，你可以像下面这样重载

void foo(int x)        { ... }
void foo(const int &&x) { ... }

... 和 foo(4)（作为参数传递的临时 r 值）会导致编译器选择第二个重载，而 int i = 2; foo(i) 会选择第一个。

（注意：即使使用新工具链，也无法区分示例中的案例 2 和案例 3！）

【讨论】：

这不是真的，它们是可以区分的，请参阅@Inverse 的回答和这个重复问题的answer。
我使用 vs2012 进行了测试，但它仍然抱怨调用不明确，您确定转换为 const 引用有效吗？
const int && 对于右值仍然无法与int 区分开来。

【解决方案2】：

你可以用模板做到这一点：

template<typename T> void foo(T x) { ... }

那么你可以通过值或引用来调用这个模板：

int x = 123;
foo<int>(x);  // by value
foo<int const&>(x);  // by refernce

【讨论】：

【解决方案3】：

调用者如何区分它们？

在这种情况下无法区分。两个重载函数都具有与参数相同的原始数据类型type。而且参考引用不计入不同类型。

【讨论】：

再次，错误，请参阅above comment。

【解决方案4】：

您可以使用static_cast 显式选择要调用的重载：

#include <iostream>

void foo(int x)        { std::cout << "foo(int)"         << std::endl; }
void foo(const int &x) { std::cout << "foo(const int &)" << std::endl; }

int main()
{
  int x = 0;

  auto f1 = static_cast< void(*)(int) >(foo);
  f1(x);

  auto f2 = static_cast< void(*)(const int&) >(foo);  
  f2(x);

}

但是，您应该问自己，为什么首先提供这两个重载。要么你可以制作副本，要么你不行。两者同时？为什么？还使调用者有必要显式选择重载破坏了函数重载的目的。如果你真的想考虑提供两个函数：

void foo_copying(int x)        { std::cout << "foo(int)"         << std::endl; }
void foo_non_copying(const int &x) { std::cout << "foo(const int &)" << std::endl; }

【讨论】：

【解决方案5】：

不在 C++ 中。 Erlang 和 Haskell 等函数式语言通过允许您根据参数值指定函数重载而更加接近，但包括 C++ 在内的大多数命令式语言都需要基于方法签名的重载；即每个参数的个数和类型以及返回值的类型。

签名中的const关键字定义的不是参数的类型，而是它在函数中的可变性； “const”参数如果被函数修改或通过引用传递给不使用const的任何函数，将产生编译器错误。

【讨论】：

【解决方案6】：

编译器不能。 foo 的两种定义都可以用于 int 的所有“变体”。

在第一个 foo 中，创建了 int 的副本。总是可以复制 int。

在第二个 foo 中，传递了对 const int 的引用。由于任何 int 都可以转换为 const int，因此也可以传递对它的引用。

由于两种变体在所有情况下都有效，因此编译器无法选择。

如果你这样做，事情就会变得不同。使用以下定义：

void foo (int &x);

现在使用 foo(9) 调用它会采用第一种替代方法，因为您不能将 9 作为非常量 int 引用传递。

另一个例子，如果你用一个拷贝构造函数是私有的类来替换 int，那么调用者就不能复制这个值，并且第一个 foo-variant 将不会被使用。

【讨论】：